CN111955598A - 一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法。本发明将大豆分离蛋白溶于水中，得到溶液A；将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，得到溶液B；再将溶液A和溶液B混合后，用乙酸水溶液定容，调节pH值至3.0‑3.55，再经均质处理，得到酸溶性大豆蛋白混合液，即得酸溶性大豆蛋白。本发明通过添加多糖结合均质的方式来制备酸溶性大豆蛋白，相比仅添加多糖未结合均质的方式，所得酸溶性大豆蛋白混合液的透光率显著提高，酸溶性大豆蛋白的粒径显著降低，且在制备过程中不添加任何添加剂和酶制剂，生产效率高，工艺操作简单，既降低了成本又提高了产品的安全性。

Description

一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法

技术领域

本发明具体涉及一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法。

背景技术

随着大豆及大豆蛋白的营养价值和保健功能的新发现，大豆蛋白及其相关产业的地位也越发重要。大豆蛋白广泛应用于肉制品、乳制品等食品行业，但是受大豆分离蛋白本身溶解性的影响，使得它在酸性饮料领域应用非常有限。大豆蛋白在pH值4.4-4.6左右达到等电点，此时其溶解度最低容易形成沉淀，而酸性饮料pH值为3.0-4.5，这导致大豆蛋白很难应用于酸性饮料中。改变大豆蛋白理化性质的常见方法是利用蛋白与多糖的结合，来构建食品体系并全面分析这两种大分子在酸性溶液体系中的相互作用。

大豆分离蛋白是大豆蛋白最重要的商业代表，其含有丰富的蛋白质含量和协调的氨基酸组成，是一类优质植物蛋白资源，也是最具营养的植物蛋白质。大豆分离蛋白含有大量活性基团，具有可再生、可生物降解性等优点，在食品行业有着巨大潜在价值。壳聚糖是由几丁质脱乙酰而得的自然界唯一的一种天然的阳离子多糖，其分子链上分布着羟基、氨基和乙酰氨基，具有复杂的双螺旋结构，存在着大量分子内和分子间氢键，从而形成一定的有序结构。壳聚糖具有良好的安全性、微生物降解性和生物相容性和絮凝特性等其他多糖不具有的性质，因此在食品、医药、化工等诸行业得到广泛应用。

但截至目前，未有通过添加多糖并结合均质方式来制备酸溶性大豆蛋白的文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法，包括以下步骤：将大豆分离蛋白溶于水中，得到溶液A；将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，得到溶液B；将溶液A和溶液B混合后，用所述乙酸水溶液定容，调节pH值至3.0-3.55，再经均质处理，得到酸溶性大豆蛋白混合液，即得酸溶性大豆蛋白。

上述方法通过添加多糖结合均质的方式来制备酸溶性大豆蛋白，相比仅添加多糖未结合均质的方式，所得酸溶性大豆蛋白混合液的透光率显著提高，所含酸溶性大豆蛋白的平均粒径显著降低，且上述方法在制备过程中不添加任何添加剂和酶制剂，生产效率高，工艺操作简单，既降低了成本又提高了产品的安全性。

作为本发明方法的优选实施方式，所述壳聚糖的质量为所述大豆分离蛋白质量的0.1倍。当所述壳聚糖的质量为所述大豆分离蛋白质量的0.1倍时，所得酸溶性大豆蛋白混合液呈透白色，具有非常高的透光率，ζ-电位也非常高，具有很好的稳定性。

作为本发明方法的优选实施方式，所述调节pH值至3.0-3.4。

作为本发明方法进一步优选的实施方式，所述调节pH值至3.0。

相比pH值调节至高于3.4，将pH值调节至3.0-3.4时，所得酸性大豆蛋白混合液的透光率更高，尤其将pH值调节至3.0时，所得酸性大豆蛋白的透光率甚至可以达到50％左右。

作为本发明方法的优选实施方式，所述均质处理先采用剪切均质，后采用高压均质。相比只采用剪切均质，所得酸性大豆蛋白混合液的透光率更高。

作为本发明方法进一步优选的实施方式，所述均质处理条件为先在5000r-12000r下剪切均质2min，再在压力300-700bar下高压均质2min。

作为本发明方法的优选实施方式，所述定容后，大豆分离蛋白的含量为5-10mg/mL。

作为本发明方法的优选实施方式，所述溶液A中大豆分离蛋白的浓度为2g/mL。

作为本发明方法的优选实施方式，所述溶液B中壳聚糖的浓度为1g/mL。

作为本发明方法的优选实施方式，所述乙酸水溶液的浓度为1mmol/L。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过添加多糖结合均质的方式来制备酸溶性大豆蛋白，相比仅添加多糖未结合均质的方式，所得酸溶性大豆蛋白混合液的透光率得到显著提高，酸溶性大豆蛋白的平均粒径得到显著降低，且在制备过程中不添加任何添加剂和酶制剂，生产效率高，工艺操作简单，既降低了成本又提高了产品的安全性，能满足人们对酸性饮料健康、营养以及多样化的要求，并极大推动大豆蛋白在酸性食品中的应用，拓宽大豆蛋白在食品行业的应用领域。

附图说明

图1为实施例1中所得酸溶性大豆蛋白混合液的透光率以及酸溶性大豆蛋白的平均粒径和ζ-电位测试结果；

图2为实施例2中所得酸溶性大豆蛋白混合液的透光率以及酸溶性大豆蛋白的平均粒径和ζ-电位测试结果；

图3为实施例1-2所得酸溶性大豆蛋白混合液的照片。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供了一种酸溶性大豆蛋白的制备方法，其包括以下步骤：

(1)大豆分离蛋白(SPI)溶液的配制：将SPI溶于蒸馏水中，并于室温下用磁力搅拌器低速搅拌3h后使样品充分溶解，得到SPI浓度为2％(w/v)的溶液A并冷藏保存；

(2)壳聚糖(CS)溶液的配制：称取CS溶于100mM乙酸缓冲液中，并于室温下用磁力搅拌器低速搅拌3h后使样品充分溶解，得到CS浓度为2％(w/v)的溶液B并冷藏保存；

(3)将溶液A和溶液B分别按溶液B/溶液A＝0、0.05(1：20)、0.1(1:10)、0.2(1:5)的体积比混合，用100mM乙酸缓冲液定容以使每份溶液的蛋白浓度为10mg/mL，再将这四个复合比的溶液各自均分成四等份，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别调节pH值至3.0、3.2、3.4、3.55，得到酸溶性大豆蛋白混合液，即得到酸溶性大豆蛋白，为均质处理前的系列样品。观察所得酸溶性大豆蛋白混合液外观并拍照留档，统一用紫外分光光度计测定在600nm处的透光率，用电位粒度分析仪测定样品的平均粒径和ζ-电位，结果见图1。

从图1来看，处理前体系透光率普遍不高，都在1.5％以下；pH值一定时，CS/SPI复合比(即溶液B和溶液A的体积比)大于0的体系透光率明显大于复合比为0的体系透光率；但CS/SPI复合比在0.05、0.1或0.2时，透光率很相近，差距不大，此时pH值的增加对体系的透光率也影响不大，说明壳聚糖的存在能一定程度上增加体系的澄清度，提升溶解度。酸溶性大豆蛋白平均粒径分布在2000-7000nm之间，而且标准偏差很大，结合低透光率，可以看出处理前的体系容易聚集，不稳定；而pH值一定时，可以发现CS/SPI复合比越大，ζ-电位则越大。所以通过图1可以得知壳聚糖能一定程度地提高酸溶蛋白的溶解度和增大体系的ζ-电位，但不能减小体系的平均粒径。这是因为壳聚糖带正电荷的基团与大豆分离蛋白带负电荷的基团之间产生了静电相互作用，使溶液的稳定性和溶解度得到提高，这也证明了利用多糖法来制备酸溶性大豆蛋白的可行性。

实施例2

本实施例为本发明均质法制备酸溶性大豆蛋白的一种实施例，其包括以下步骤：

(1)大豆分离蛋白(SPI)溶液的配制：将SPI溶于蒸馏水中，并于室温下用磁力搅拌器低速搅拌3h后使样品充分溶解，得到SPI浓度为2％(w/v)的溶液A并冷藏保存；

(2)壳聚糖(CS)溶液的配制：称取CS溶于100mM乙酸缓冲液中，并于室温下用磁力搅拌器低速搅拌3h后使样品充分溶解，得到CS浓度为2％(w/v)的溶液B并冷藏保存；

(3)将溶液A和溶液B分别按溶液B/溶液A＝0、0.05(1：20)、0.1(1:10)、0.2(1:5)的体积比混合，用100mM乙酸缓冲液定容以使每份溶液的蛋白浓度为10mg/mL，再将这四个复合比的溶液各自均分成四等份，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别调节pH值至3.0、3.2、3.4、3.55，随后把上述每份溶液先经过剪切均质机在5000r下均质2min，再经过高压均质机在压力500bar下均质2min，得到酸溶性大豆蛋白混合液，即得到酸溶性大豆蛋白，为均质处理后的系列样品。观察所得酸溶性大豆蛋白混合液外观并拍照留档，统一用紫外分光光度计测定在600nm处的透光率，用电位粒度分析仪测定样品的平均粒径和ζ-电位，结果见图2。

从图2来看，均质处理后，CS/SPI复合比一定时，体系具有pH响应性，将图2(a)与图1(a)对比，可以明显看出均质后的体系的透光率无论是在何种CS/SPI复合比或pH条件下都有明显的提升，这与图2(b)中相对于图1(b)粒度的大幅度下降相互说明，而图3的样品图更是更加直观的表现了均质处理后，CS/SPI复合比一定时，pH值为3.0-3.4的三个样品外观差别不大，为乳白色，而pH值为3.55的样品外观偏微黄，不过不同pH值的样品浑浊程度相近。pH一定时，外观上，CS/SPI复合比为0时的样品为浑浊深乳白色，CS/SPI复合比为0.05和0.1时样品均为浑浊浅白色，CS/SPI复合比为0.2时样品透白，且在CS/SPI复合比为0.2时体系透光率最高，溶解性好，而电位在CS/SPI复合比为0.2时也是最高，也证明在这个比例下的体系稳定性较好，但对于体系中的电位无论是均质前还是均质后，ζ-电位随着CS/SPI复合比的增大而增大，且pH值对ζ-电位影响不大。由此可以得到添加壳聚糖并均质处理能提高大豆蛋白的酸溶性。均质处理能极大地减小体系的平均粒径，但是壳聚糖的添加反而会使体系粒径增大，总体上pH值在3.0-3.55变化时对体系影响不大。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种均质法制备酸溶性大豆蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将大豆分离蛋白溶于水中，得到溶液A；将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，得到溶液B；将溶液A和溶液B混合后，用所述乙酸水溶液定容，调节pH值至3.0-3.55，再经均质处理，得到酸溶性大豆蛋白混合液，即得酸溶性大豆蛋白。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖的质量为所述大豆分离蛋白质量的0.1倍。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调节pH值至3.0-3.4。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调节pH值至3.0。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述均质处理先采用剪切均质，后采用高压均质。

6.根据权利要求5任一项所述的方法，其特征在于，所述均质处理条件为先在5000r-12000r下剪切均质2min，再在压力300-700bar下高压均质2min。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述定容后，大豆分离蛋白的含量为5-10mg/mL。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶液A中大豆分离蛋白的浓度为2g/mL。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶液B中壳聚糖的浓度为1g/mL。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述乙酸水溶液的浓度为1mmol/L。

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